‘汝城白毛茶’新品系制工夫红茶品质特征分析

钟 妮 ，赵 熙 ，余鹏辉 ，黄 浩 ，郑红发 *

1.湖南省农业科学院 茶叶研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南农业大学 茶学教育部重点实验室/国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128

湖南茶树种质资源丰富，从这些资源中分别选育出‘槠叶齐’[1]、‘湘茶研1号’[2]、‘保靖黄金茶1号’[3]等一系列茶树良种。这些品种特色突出，适制性强，制茶品质优，较好地助推了湖南乃至我国茶产业的优质发展。

‘汝城白毛茶’原产于湖南省罗霄山脉汝城县境内九龙江一带，是长期自然选择而形成的有性群体品种，与‘江华苦茶’‘城步峒茶’‘保靖黄金茶’‘安化云台山种’并称湖南五大地方特色茶树种质资源[4]。该种质资源芽头肥硕，茸毛满披，内含物质丰富[5]，适制红茶、白茶等多种茶类。以往关于‘汝城白毛茶’的研究主要集中在生育特性、亲缘关系、遗传多样性及群体种的适制性探究等方面[6-11]，而不同品系所制红茶的品质特征及差异少有研究。本试验以国家级茶树良种‘槠叶齐’为对照，分别对两个品系‘汝城白毛茶’工夫红茶的感官品质和生化品质进行比较分析，旨在了解不同品系‘汝城白毛茶’红茶的品质特征，为‘汝城白毛茶’的新品种选育、推广及开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试茶树品系为‘汝城白毛茶1号’与‘汝城白毛茶2号’，以茶树良种‘槠叶齐’为对照。‘槠叶齐’系我国茶树良种选育对照种，适制性强，制红茶品质优[1]。

试验鲜叶由汝城县木草人茶业公司提供，于2020年3月底按“一芽二叶”标准采摘，参照《湖南红茶 工夫红茶加工技术规程》制作。

硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）、酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）、茚三酮等试剂均为国产分析纯。甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、冰乙酸均为国产色谱纯。标准品儿茶素组分、咖啡碱和癸酸乙酯购自美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

高效液相色谱仪（LC20AT），日本岛津公司；固相微萃取手动SPME进样手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头，美国Supelco公司生产；气相色谱仪（7890A-5975C），美国安捷伦科技公司；质谱仪（5975C），美国安捷伦科技公司；电子天平（ME203E），梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；紫外可见分光光度计（UV2100），尤尼柯（上海）仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 感官审评

根据GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》进行。

1.3.2 主要品质成分测定

水浸出物含量的测定采用全量法（GB/T 8305—2013）；游离氨基酸含量的测定采用茚三酮比色法（GB/T 8314—2013)；茶多酚含量的测定采用酒石酸铁比色法；可溶性总糖的测定采用硫酸-蒽酮比色法；茶黄素、茶红素和茶褐素含量的测定采用系统分析法；儿茶素组分与咖啡碱含量的测定采用高效液相色谱法（GB/T 8313—2018）。

1.3.3 香气组分测定

采用顶空固相微萃取结合气相质谱法[12]进行测定。

HS-SPME萃取条件：60℃平衡10 min，吸附50 min，待萃取完成后收回纤维头立即插入气相色谱仪的进样口中，解吸附3 min。

GC-MS检测条件：色谱柱DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）弹性石英毛细管柱。进样口温度为240℃、载气为高纯氦气（纯度＞99.999%），流速1.0 mL/min，手动脉冲不分流进样。柱温程序：50℃（5 min），3℃/min升至180℃（2 min），10℃/min升至250℃（3 min）。离子源EI，电子能量为70 eV，离子源温度为230℃；扫描质量范围50～550 m/z；四极杆温度为150℃。

利用NIST标准谱库对GC-MS分析得到的色谱峰的色谱信息进行串联检索和人工解析，查阅有关质谱资料，对基峰、质核比和相对峰度等进行分析，结合保留时间和质谱分别对各峰加以确认。采用内标癸酸乙酯定量香气成分，计算公式：待测物质量浓度（μg/L）=（癸酸乙酯质量浓度×待测物峰面积）/癸酸乙酯峰面积。

1.4 数据统计分析

运用IBM SPSS Statistics 24、Simca-P 14.0、GraphPad Prism 9等软件对检测数据进行相关分析及图片的制作与处理。

2 结果与分析

2.1 感官品质

感官审评结果显示，两个‘汝城白毛茶’品系所制工夫红茶感官总评分均高于对照‘槠叶齐’红茶，感官品质特征表现为外形金毫满披、棕褐油润、肥硕稍卷，汤色红艳明亮，内质果香明显，滋味甘甜醇厚，叶底红亮。与对照‘槠叶齐’红茶相比，条索肥硕，金毫更显，汤色红浓，口感更鲜醇，尤其是具有独特的果香气味。其中，汝白2果香浓郁，综合品质更佳（表1）。

表1 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶感官审评结果Table 1 Sensory evaluation results of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

2.2 主要品质成分含量

茶汤色泽是红茶审评的重要感官指标之一。由表2可知，两个‘汝城白毛茶’品系的工夫红茶茶黄素（TFs）含量分别为0.35%和0.40%，均略低于对照（0.44%）；对汤色有负面影响的茶褐素（TBs）含量分别为7.07%、6.72%，也均低于对照（9.43%）。有研究表明茶色素除含量之外，其组成比例也是影响红茶汤色品质优次的重要因素，当TRs（茶红素）与TFs含量的比值为10～15且TBs含量较少时茶汤色泽品质较优[13-15]。‘汝城白毛茶’两个品系红茶的TRs与TFs含量的比值分别为10.6和12.3，均在优质色泽评价范围内。与汝白1相比，汝白2的TFs与TRs含量高、TBs含量低，其汤色呈现更为优异。

表2 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶茶汤主要呈色物质含量Table 2 Main pigments of tea soup of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

由表3可知，‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶的游离氨基酸含量均略高于对照（3.13%），且汝白1（3.63%）高于汝白2（3.42%）。两个品系的可溶性糖含量明显高于对照（2.43%），其中汝白2含量高达3.56%，与感官结果滋味甜醇相符。两个品系的咖啡碱含量具有一定差异，汝白1（4.47%）比汝白2（4.79%）低7.12%，但与对照无明显差异。茶多酚含量方面，两个品系工夫红茶明显高于对照组（14.23%），且汝白1（23.15%）高于汝白2（20.89%），感官上表现为滋味更显浓厚。由表4可知，儿茶素组分方面，酯型儿茶素与非酯型儿茶素含量比值从小到大依次为为汝白1、汝白2、对照，在感官上汝白2表现为甜醇中带有一定刺激的鲜爽味，而对照茶样的滋味品质表现为尚甜醇。

表3 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶主要呈味物质含量Table 3 Main taste substance of tea soup of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

表4 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶儿茶素组分及含量Table 4 Catechin components and its content of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

除以上主要呈味物质之外，茶色素对茶汤滋味也有一定的贡献，低阈值的TFs可影响红茶茶汤的鲜爽度，TRs表现出甜醇的滋味，而高浓度的TRs会使得茶汤滋味寡淡。同时，茶叶的水浸出物含量也与滋味品质呈正相关，体现为茶汤的浓度与厚度。两个品系工夫红茶的水浸出物含量均高于对照，且汝白1的含量高于汝白2。

综上，呈味物质结果与感官评价结果相符，‘汝城白毛茶’两个茶树品系工夫红茶茶汤滋味均表现为甜醇，但因滋味物质含量比例的不同呈现出一定的差异。

2.3 香气组分分析

采用HS-SPME/GC-MS对两个品系与对照工夫红茶的挥发性成分进行分析鉴定，共得到88种成分（表5），包含醇类18种、醛类25种、酮类9种、酯类12种、烯烃类18种及其他6种，其中汝白1、汝白2与对照茶样分别鉴定出挥发性成分为54个、58个和59个。

表5 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶香气组成及相对含量Table 5 Aroma composition and its relative content of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha μg/L

三种工夫红茶挥发性成分含量由高到低依次为汝白2（618.70 μg/L）、汝白1（364.65 μg/L）、对照（233.49 μg/L）。三种红茶样品香气物质主要以醇类、酯类、醛类、烯烃类等化合物为主，其中醇类物质种类较多，在汝白1、汝白2和对照茶样中分别检测鉴定出15种、13种和9种，且香气含量最高，其相对含量分别为40.22%、49.13%和22.01%；其次为酯类，在汝白1、汝白2和对照茶样中分别检测鉴定出8种、9种和4种，相对含量分别为38.00%、28.15%和15.57%；种类最多的醛类物质在汝白1、汝白2和对照茶样红茶中分别检测鉴定出15种、18种和21种，相对含量分别为8.96%、10.02%和33.46%；烯烃类化合物在汝白1、汝白2和对照茶样红茶中分别检测鉴定出9种、7种和13种，相对含量分别为8.34%、4.94%和19.44%（表5、图1）。

图1 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶挥发性化合物数量及其相对浓度Figure 1 Quantity and relative concentration of volatile compounds of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

2.3.1 共有挥发性香气成分

三种红茶中共有挥发性香气成分30种，分别占汝白1、汝白2和对照样工夫红茶检测香气总量的58.97%、44.10%和75.77%，其中水杨酸甲酯为共有率最高的成分；‘汝城白毛茶’两个品系的茶样共有挥发性香气成分48种，分别占汝白1、汝白2香气总量的96.84%和92.39%，其中香叶醇为共有率最高的成分。对照样香气成分主要以醇类与醛类为主，而‘汝城白毛茶’两个品系的工夫红茶主要以醇类与酯类为主。将三种红茶共有香气成分绘制成散点图（图2），可直观地了解共有香气成分在不同样品间的含量差异。汝白1中相对含量最多的为水杨酸甲酯（102.12 μg/L）、香叶醇次之（62.11 μg/L），汝白2中相对含量最多的为香叶醇（214.55 μg/L）、水杨酸甲酯次之（129.09 μg/L），对照样中相对含量较多的为水杨酸甲酯（32.81 μg/L）和芳樟醇（32.55 μg/L）。对同一香气物质香叶醇，汝白2中含量最高，汝白1中次之，对照样中则未检出，该结果与香气感官审评结果相符，‘汝城白毛茶’红茶与对照确为不同香型的红茶。

图2 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶与对照共有挥发性组分散点图Figure 2 Scatter plot for common volatile components of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha and the control

2.3.2 差异挥发性香气成分

汝白1相对含量较高的香气成分分别为水杨酸甲酯（28.00%）、香叶醇（17.03%）、芳樟醇（6.87%）、萜烯醇（3.64%）、香叶酸甲酯（3.59%）、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇（2.73%）、反-氧化芳樟醇（2.68%）、柠檬烯（2.16%）、（2E）-3,7-二甲基-2,6-辛二烯酸（2.12%）及己酸顺-3-己烯酯（2.12%），汝白2相对含量较高的香气成分分别为香叶醇（34.68%）、水杨酸甲酯（20.86%）、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇（6.55%）、香叶酸甲酯（4.29%）、月桂烯（3.28%）、顺-茉莉酮（3.28%）、3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛（2.64%）、苯甲醇（2.39%）、芳樟醇（1.77%）和1-乙基-2-甲酰吡咯（1.40%），对照为水杨酸甲酯（14.05%）、芳樟醇（13.94%）、苯乙醛（8.82%）、苯甲醛（6.95%）、月桂烯（5.14%）、反-氧化芳樟醇（3.09%）、反-2-己烯醛（3.07%）、苯乙烯（2.92%）、β-紫罗酮（2.59%）及罗勒烯（2.44%）。‘汝城白毛茶’两个品系的香气成分含量主要以醇类、酯类为主，两者相对含量加起来占比75%以上，其中汝白1的醇类与酯类占比分别为40.22%和38.00%，汝白2为49.13%和28.15%；而对照‘槠叶齐’红茶样香气成分分布较为平均，主要以醛类、醇类与烯烃类为主，其相对含量分别为33.46%、22.01%和19.44%（图3）。

图3 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶特异性挥发性成分含量Figure 3 Content of specific volatile components of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

三种红茶中其特异香气成分种类分别占汝白1、汝白2和对照样工夫红茶检测香气总量的3.16%（6种）、2.97%（6种）和20.80%（23种）。汝白1特有成分为顺-2-戊烯醇、反式-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)环己-2-烯-1-醇、紫苏醇、反-2-己烯己酸酯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯及γ-萜品烯，汝白2特有成分为苯甲醇、反,反-2,4-癸二烯醛、苯乙酮、邻甲氧基苯甲酸甲酯、茉莉酮酸甲酯和2,3-二氢苯并呋喃，对照样红茶特有成分则为苯乙烯、萘、藏红花醛、2-苯基丁烯-2-醛、δ-杜松烯、4-甲基-2-苯基-2-戊烯醛等23种，以醛类和烯烃类化合物为主（图3）。

2.3.3 香气化合物多元统计分析

主成分得分投影图能够直观地反映样本间的相似或差异性，可进行各类样本的分布规律、品种分类等研究。本试验对三种红茶样的香气成分进行PCA分析，得到前3个主成分累计贡献率为93.031%，其中拟合参数为RX2=0.938、Q2=0.851；由主成分得分投影图（图4A）可知，三种红茶在二维空间中的分布呈现出较好的类别聚集趋势，说明香气成分结合PCA可以实现汝白1、汝白2和对照样风味品质的区分。

图4 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶香气成分PCA和PLS-DA分析Figure 4 PCA and PLS-DA analysis of aroma components of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

利用PLS-DA进一步判别分析，通过每个样本点在PLS-DA得分图上的相对位置和分布情况显示样本的分类信息。由图4B可知，三类红茶集中地分布在各自特征区域，能够很好地将其进行识别，其中RX2=0.881、Ry2=0.931、模型预测指数（Q2）为0.976。经过200次置换检验，Q2回归线与纵轴的相交点小于零，说明模型不存在过拟合，模型验证有效。使用变量投影重要性因子（Variable important in projection，VIP）值大于1的进行差异挥发性成分筛选。由图5可知，VIP ＞ 1的化合物共计33种，可将该33种物质鉴定为‘汝城白毛茶’工夫红茶的标志差异性挥发性成分。为进一步分析‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶的香气成分差异，对33种标志差异性化合物进行热图分析。由表6和图6可知，33种标志差异性化合物大致可分为三大类：第一类果香型，由顺-柠檬醛、苯乙酮、庚醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、壬醛、柠檬烯、γ-萜品烯等10种物质组成，该类物质呈现出柑橘、柠檬等果味香，‘汝城白毛茶’两个品系的该类物质含量均明显高于对照，除壬醛、柠檬烯、γ-萜品烯外，其他7种物质均是汝白2高于汝白1；第二类花香型，由反-丁酸-3-己烯酯、顺-茉莉酮、邻甲氧基苯甲酸甲酯、茉莉酮酸甲酯、香叶醇、香叶酸甲酯、苯乙醇、α-紫罗酮、紫苏醇、萜烯醇、顺-氧化芳樟醇、己酸顺-3-己烯酯、芳樟醇等12个具有玫瑰、茉莉等花香型的物质组成，除顺-氧化芳樟醇、芳樟醇外，其余10种物质‘汝城白毛茶’红茶均高于对照样，且汝白2更为丰富；第三类其他香型，由苯甲醇、2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2,6-二醇、1-乙基-2-甲酰吡咯、月桂烯、反-2-己烯己酸酯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯、反式-1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）环己-2-烯-1-醇、顺-2-戊烯醇、对薄荷-1,3,8-三烯、反-2-（2-戊烯基）呋喃、反-氧化芳樟醇等具有薄荷、桂皮等其他植物香型的物质组成，该类物质汝白1组成更为丰富。由上可知‘汝城白毛茶’两个品系的工夫红茶果香型与花香型的挥发性成分含量普遍高于对照，且汝白2的含量高于汝白1，这与汝白2果香更为浓郁的感官审评结果一致，推测这些挥发性物质在‘汝城白毛茶’不同品系中含量分布的差异对制成的工夫红茶香气品质有着重要影响。

图6 ‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶标志差异性挥发性成分热图分析Figure 6 Heat map of differential volatile components in markers of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

表6 PLS-DA模型中‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶VIP＞1的33种挥发性化合物及其香气特征描述Table 6 33 volatile components with VIP＞1 in PLS-DA model and their aroma characteristics of Congou black tea prouced from two strains of Rucheng Baimaocha

3 结论与讨论

本试验对‘汝城白毛茶’两个茶树品系所制工夫红茶进行品质特征分析，其感官品质特征总体表现为外形金毫满披、棕褐油润、肥硕稍卷，汤色红艳明亮，内质果香明显，滋味甘甜醇厚，叶底红亮。在茶汤主要呈色物质中，汝白2的TFs、TRs含量与对照相比虽未有明显优势，但其TBs含量显著低于对照，因此所呈现出的茶汤更加红艳明亮。红茶呈味物质主要由以游离氨基酸为主体的鲜味物质、以可溶性糖及部分氨基酸为主体的甜味物质[16]、以咖啡碱为主体的苦味物质[17]、以多酚类为主体的涩味物质[18-19]等四大类组成，这些呈味物质按照不同的比例组合使茶汤呈现不同的风味特征。氨基酸是茶汤鲜甜的主体成分，与红茶滋味呈正相关，‘汝城白毛茶’两个品系的工夫红茶游离氨基酸含量均略高于对照，在感官上表现为鲜度较好。Cartwright等[20]在茶汤中检测到葡萄糖、果糖、蔗糖、阿拉伯糖、核糖等可溶性糖，这些可溶性糖是构成茶汤甜味的物质基础。汝白1可溶性糖含量高达3 .10%，高于对照（2.43%），因此滋味表现出更为甜醇。茶多酚同时具有涩味和苦味，也是滋味浓度与强度的主体成分。红茶发酵过程中由于茶多酚的氧化导致酯型儿茶素与非酯型儿茶素含量的比值变化是构成红茶滋味变醇和的主要原因，比值越低则滋味越醇和。汝白1的茶多酚含量明显高于汝白2，而酯型儿茶素与非酯型儿茶素含量比值为汝白2高于汝白1，因此汝白1茶汤滋味更显浓厚，汝白2在甜醇中带有一定刺激的鲜爽味。与对照相比，‘汝城白毛茶’红茶茶多酚含量显著偏高，而茶色素含量偏低，因此笔者推测适当延长发酵时间所制红茶口感会更加醇和。

独特的果味香型是‘汝城白毛茶’所制红茶区别于对照‘槠叶齐’红茶的重要特征之一，尤其是汝白2果香浓郁。经检测分析发现，汝白1、汝白2与对照样分别鉴定出挥发性成分为54种、58种和59种，汝白2挥发性成分相对含量（618.70 μg/L）显著高于汝白1（364.65 μg/L）与对照（233.49 μg/L）。三种红茶中共有挥发性香气成分30种，其中水杨酸甲酯为共有率最高的香气成分；而‘汝城白毛茶’两个品系的茶样共有的挥发性香气成分48种，香叶醇为共有率最高的成分。‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶的香气成分主要以醇类、酯类为主，两者相对含量加起来占比75%以上，而对照香气成分分布较为平均。经PCA和PLS-DA分析，三种红茶在二维空间中的分布呈现出较好的类别聚集趋势，实现了汝白1、汝白2和对照风味品质的区分。VIP值大于1的进行差异挥发性成分筛选，筛选出果香型、花香型、其他香型三大类共计33种化合物，‘汝城白毛茶’两个品系工夫红茶果香型与花香型挥发性成分含量普遍高于对照，且汝白2的含量高于汝白1，这一点与汝白2果香更为浓郁的感官审评结果一致，推测这些化合物在‘汝城白毛茶’不同品系中含量分布差异对相应工夫红茶的香气品质有着重要影响。在本试验研究基础上，充分发掘‘汝城白毛茶’各品系的优良特性，可为‘汝城白毛茶’新品种的选育、推广及特色产品开发提供依据及参考。